基于DSP的脉冲鉴相器的软件设计+电路图

摘要在智能化、自动化的步伐逐渐加快的时代，数字信号处理器 DSP 已广泛应用于通信、航天、工业生产等多种领域。本课题发挥 DSP 高性能的信号实时处理能力，较深入的研究了 DSP 芯片 TMS320F2812。在硬件设计方面，参与进行了 DSP 最小系统的硬件电路分析与设计、原理图设计、PCB 制版等。软件设计方面，本文主要分析和研究了数字鉴相器的原理和实现算法，包括正弦波鉴相器和脉冲鉴相器两种。实现时设计使用的数字鉴相算法主要包括反正切鉴相，峰值检测，脉冲前沿检测等。根据设计的鉴相器鉴相结果，又进一步分析了鉴相误差的来源，进行了初步校正，改善鉴相结果。 59985
毕业论文关键词鉴相算法 TMS320F2812 DSP 最小系统反正切鉴相
Title software design of phase detector based on DSP Abstract Recently ,Digital signal processor (DSP) has been widely used in telecommunications, aerospace, industrial production and other areas. In this topic, the DSP chip TMS320F2812 was studied in depth and was made use of use of its real-time signal-processing capability . In hardware design,a DSP minimum system was carried out,including hardware circuit analysis and design, schematic design, PCB plate making. In software design, the principle of digital phase detector is analyzed and two kinds of phase detector were designed including sinusoidal phase detector and pulse phase detector .the specific algorithms are consist of Arctangent phase detection, peak detection, pulse edge detection. according to the phase detection results, the sources of phase error was analyzed to improve the accuracy of the phase results.
Keywords Phase detection algorithm TMS320F2812 DSP minimum system arctangent phase detection

1引言...1

1.1数字鉴相器的研究背景....1

1.1.1I/Q双通道处理.1

1.1.2数字鉴相器的常用方法...3

1.2数字信号处理技术的发展和应用前景3

1.3DSP系统概述.6

1.3.1DSP系统的信号处理方式6

1.3.2基于DSP的信号处理系统功能框图..6

1.3.3DSP系统的数据处理方式7

2.硬件开发系统设计...8

2.1系统板的电路结构..8

2.1.1电源模块设计....9

2.1.2复位电路设计..10

2.1.3晶振模块设计..10

2.1.4JTAG电路设计..11

2.1.5主控芯片TMS320F2812简介..12

2.2CCS2000软件开发工具...13

2.2.1编程语言的选择...15

2.2.2CCS环境下project的主要成员...16

3.基于DSP的正弦波数字鉴相器软件设计....16

3.1正弦波鉴相器的原理.16

3.2正弦波数字鉴相器实现....18

3.2.1AD数据采集模块.19

3.2.2功分器、90

分支线耦合器模块..21

3.2.3混频模块23

3.2.4低通滤波器模块...24

3.2.5相位差求解模块...25

3.3正弦波数字鉴相器误差分析....27

4.基于DSP的脉冲数字鉴相器软件设计...27

4.1脉冲数字鉴相器原理.28

4.2脉冲数字鉴相器实现.28

4.2.1峰值检测算法..30

4.2.2上升沿检测算法...31

4.3脉冲鉴相器设计效果.32

结论...34

致谢...35

参考文献...36

附录A.38

附录B.39
1 引言Equation Section (Next) 鉴相器的作用就是检测两个信号的相位差，很多系统中需要提取两个高频信号的相位信息，以便进行下一步的分析处理。在高频甚至微波频率上直接进行检测鉴相，由于频率较高，测相误差会比较大，因此，在实际应用中，一般采用双通道频率置换技术，先将两路高频信号通过取样下变频转换为含有两者相位差信息的相应的两个低频信号，然后在低频上进行鉴相。鉴相器最常见的应用是在锁相环中，通过鉴相器鉴别输入信号与环路输出的本地估算信号的相位误差，该相位误差经过环路滤波平滑之后得到控制信号，反馈回去控制数控振荡器的周期。多次反馈调节之后，实现环路锁定的功能。鉴相器检测两个输入信号之间的相位差时，输出的误差信号是相位差的函数，鉴相特性可以是多种多样的，有正弦型特性，三角形特性，锯齿形特性等等。鉴相器按照实现方式总体可以分为两种，一种是直接采用模拟RF器件，另一种是利用高速数模器件将其数字化，利用数字信号处理器件实现鉴相算法。模拟型I/Q鉴相器包含大量的误差，来源主要包括功率分配平衡，积分相位平衡，直流偏置，阻抗匹配，以及传输损耗等。利用数字化的方法，可以很好的克服模拟器件带来的误差。对于简单的控制系统, 模拟电路具有简洁可靠的优点; 但对于复杂系统中高精度的控制, 数字化是必然的选择，本文进行了数字鉴相器的研究与设计。源]自{751^*论\文}网·www.751com.cn/ 基于DSP的脉冲鉴相器的软件设计+电路图:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_65327.html